An FRP(fiber reinforced polymer)-concrete hybrid hollow offshore wind power tower was proposed. To design this new-type wind tower, a design program was developed. It can design optimized sections automatically with the consideration of material nonlinearities. When the outer diameter and requested capacities of the hybrid tower are given, the developed program performs axial force-bending moment interaction analyses for one thousand sections of the tower and suggests ten economically optimized designs. The analysis considers material nonlinearities of concrete and FRP, and the confining effect of concrete. By using the developed program, example design processes were performed for a 5.0MW turbine and a 3.6MW turbine. The designing process was performed for the loads of wind power turbine and wind load. The designed section and analysis results showed the developed program suggested rational and satisfactory section designs.

느슨한 포화 사질토 층에 위치한 구조물은 지진 시 액상화로 인해 막대한 인적 경제적 피해가 발생하기 때문에 액상화 발생 가능 지반으로 분류된 지역은 구조물의 설계 및 운영 시 액상화 발생 가능성에 주의를 기울어야 한다. 한반도의 경우 중진 지역에 해당되고 역사 문헌의 발생 기록을 제외한 어떤 액상화 피해도 보고되지 않음에 따라 오랫동안 액상화에 대해서는 안전지대로 여겨져 왔다. 하지만, 최근 해외 지진 사례에 의하면 국내 서해안 지역 지반과 유사한 비소성 실트질 흙에서의 액상화 발생과 이로 인한 피해 사례가 종종 보고되고 있다. 본 연구에서는 국내에서의 액상화 가능성 평가 기법 합리화의 일환으로 서해안 두 부지를 대상으로 피에조콘 관입시험(CPTu)과 표준관입시험(SPT) 결과를 이용하여 액상화가능지수(LPI)를 산정하였다. LPI는 심도 20m까지의 액상화 가능성을 통합 적분하여 액상화로 인한 지표면 피해 발생 정도를 지수로 제시한다. 먼저 대상 현장에 대해 시나리오별 액상화 발생 가능성을 평가한 후, CPTu와 SPT로부터 산정된 LPI 값을 비교하였다. 액상화 저항 강도를 의미하는 진동저항응력비(CRR) 값에 의하면, CPTu로부터 구한 보정 콘 선단저항력 (qc1N)CS가 40에서 120 사이인 경우 또는 CRR이 0.23 이하인 경우에 SPT로부터의 산정된 값보다 작게 평가되었다. 또한 CRR 차이는 세립질 함유량이 큰 흙에서 두 방법 간의 차이가 더 크게 나타났다.

최근 수송선박의 대형화에 따라 기존 항만 시설의 접안 깊이 확보에 대한 필요성이 증가하고 있다. 증심공법은 기존 항만시설의 접 안 깊이를 확보하는 방법으로, 필요 깊이만큼 사석마운드를 굴착한 후 그라우팅을 통해 보강한다. 이 연구에서는 사석마운드 보강을 위한 그라 우팅 재료로 가소성 그라우트를 사용할 경우 보강성능과 충진성능에 대해 검토하고자 하였다. 2가지 가소성 그라우트 배합에 대해 압축강도 실험을 수행하여 지반보강효과를 검토하였고, 직경 400 mm, 높이 530 mm 크기의 실린더형 실험체 5개를 제작해 충진성능을 평가하였다. 구 조물의 안전성 확보를 위해 요구되는 개량체의 소요강도는 6 MPa이며, 이 연구에서 사용한 가소성 그라우트 배합 모두 재령 7일에 9 MPa 이상 으로 소요강도를 만족하는 것으로 확인되었다. 충진성능 평가 실험체의 충진상태를 육안으로 관찰한 결과, 이 연구에서 목표로 설정한 사석 채 움 높이까지 가소성 그라우트가 잘 채워지는 것을 확인하였다.

국내의 폐기물 발생량은 2013년 기준 약 1억 4천만톤이고, 이중 소각처리된 폐기물은 약 8백만톤으로 6%정도로 나타났다. 많은 연구를 통해 비산재의 재활용률은 80%에 이르렀으나, 바닥재의 경우 일부를 제외한 대부분이 매립되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 폐기물 소각 시 발생하는 소각재중 바닥재의 건설재료로서 재활용가능성을 평가하기 위해 기본물성 및 역학시험을 수행하였다. 국내 3곳의 생활폐기물 소각장에서 발생된 바닥재를 채취하여 소각방식에 따라 화격자 소각방식으로 처리하는 소각장에서 채취된 바닥재를 시료 A, B로 분류하고 열분해 용융방식으로 소각된 바닥재를 시료 C로 구분하였다. 시료의 화학적 조성을 분석하기 위해 XRF 분석을 실시하였다. 성분분석결과 일반적인 조립질 지반과 비교하여 SiO2 함량이 낮고, CaO 함량이 높은 것으로 나타남에 따라 바닥재를 다른 재료와 혼합하는 경우 화학반응에 대한 영향을 고려해야 한다. 체가름 시험, 비중시험, 상대밀도시험을 실시하여 물리적 특성을 파악하였으며, 역학적 특성을 분석하기 위해 투수시험, 다짐시험, 직접전단시험을 실시하였다. 각 시험에서 도출된 결과는 표 1에 정리하였다. 생활폐기물 소각 바닥재는 통일분류법에 의해 양입도(A, C 시료)와 빈입도(C 시료)의 모래로 분류되는데 사질토와 유사한 경향을 보인다. 비중의 경우 일반 모래(2.6~2.8)와 비교하여 열분해용융 소각방식에서 큰 비중을 가지는 것으로 나타나는데, 이는 고온에서 용융된 슬래그(바닥재)의 영향 때문인 것으로 판단된다. 투수계수는 일반적인 사질토의 범위에 속하며, C 바닥재가 약 15배 이상 투수성이 큰 것으로 나타나 유효입경의 크기에 따른 영향보다는 소각방식에 따른 입자의 형상 및 간극의 분포에 의한 영향을 받는 것으로 판단된다. 바닥재의 다짐특성은 일반적인 조립토의 경향과 일치하며, A 및 B 시료와 비교하여 C 시료의 최대건조단위중량이 크고 최적함수비는 작은 경향을 보인다. 바닥재의 강도특성은 일반적인 사질토와는 다른 경향을 나타내는데, 이는 소각방식의 영향과 원 재료가 가지고 있던 물리적 특성의 복합적인 요인에 의한 차이로 판단된다.